帶電控制型噴墨打印機和打印方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于提高利用光固化型墨的打印物的清晰度。本發(fā)明的帶電控制型噴墨打印機，包括連續(xù)地形成墨液滴的噴嘴、使所述墨液滴帶電的帶電電極、使帶電的所述墨液滴偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)電極和使偏轉(zhuǎn)的所述墨液滴噴出而打印到被打印基材上的打印頭，所述打印頭包括紫外線照射光源，所述紫外線照射光源包括：聚光部件，其使紫外線聚光到所述打印頭與所述被打印基材之間的所述墨液滴的飛行路徑的至少一部分上和所述被打印基材的命中區(qū)域上；和發(fā)光源。
【專利說明】帶電控制型噴墨打印機和打印方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及利用通過紫外線等光照射固化的光固化型的墨液的帶電控制(電荷控制)型噴墨打印機和控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002]噴墨記錄方式能夠分類為帶電控制型和按需滴墨(011 (161115111(1)型。帶電控制型中，用泵移送到噴嘴部的墨液被超聲波振蕩器激振，由此連續(xù)地推壓出后成為微小的液滴。連續(xù)地推壓出墨液，因此能夠使用速干型的墨液，而且經(jīng)超聲波振動制得的墨滴每秒能夠生成數(shù)萬滴以上，能夠高速打印，因此用作工業(yè)用的打印裝置。
[0003]用于噴墨打印機的墨液有利用將樹脂或染料/顏料溶解在速干性的有機溶劑制得的墨液的溶劑類墨液、記錄后照射紫外線等而形成交聯(lián)的光固化型墨液等。其中，光固化型墨液與溶劑類墨液相比，更具有打印物的耐溶劑性，來自墨液的揮發(fā)成分量少，具有此類優(yōu)點。
[0004]利用光固化型墨液的噴墨打印機例如有專利文獻1中記載的打印機。專利文獻1中公開了:在具有印刷頭的噴墨印刷站的搬送路徑的下游，具有照射放射性的備用固化裝置和主固化裝置。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻1:日本特表2010-511529號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0009]然而，使用光固化型墨液的情況下，為了維持能夠從印刷頭噴出的低粘度，需要使用大量的具有光固化的官能基的低粘度的單體成分。其結(jié)果是，與通常的溶劑型墨液不同，即使墨液命中打印面，如果不進行⑶照射，粘度就無法上升。如上述專利文獻1所示，墨液命中(著墨)后直至⑶照射為止，若花費時間，打印物到達⑶燈的區(qū)域之前發(fā)生滲墨，導致清晰度下降的問題。
[0010]本發(fā)明的目的在于提高利用光固化型墨液的打印物的清晰度。
[0011]用于解決問題的技術(shù)方案
[0012]上述目的通過權(quán)利要求書所記載的發(fā)明實現(xiàn)。
[0013]本發(fā)明的帶電控制型噴墨打印機，包括連續(xù)地形成墨液滴的噴嘴、使所述墨液滴帶電的帶電電極、使帶電的所述墨液滴偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)電極和使偏轉(zhuǎn)的所述墨液滴噴出而打印到被打印基材上的打印頭，所述打印頭包括紫外線照射光源，所述紫外線照射光源包括:聚光部件，其使紫外線聚光到所述打印頭與所述被打印基材之間的所述墨液滴的飛行路徑的至少一部分上和所述被打印基材的命中區(qū)域上；和發(fā)光源。
[0014]本發(fā)明的打印方法，其為連續(xù)地形成墨液滴，使所述墨液滴帶電并使帶電的所述墨液滴偏轉(zhuǎn)，使偏轉(zhuǎn)的所述墨液滴噴出而打印到被打印基材上的帶電控制型噴墨打印機的打印方法，使紫外線聚光并照射到噴出的所述墨液滴的飛行路徑的至少一部分上和所述被打印基材的命中區(qū)域上。
[0015]發(fā)明效果
[0016]根據(jù)本發(fā)明，能夠提高利用光固化型墨液的打印物的清晰度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是帶電控制型噴墨打印機的概略圖。
[0018]圖2是噴墨打印機的整體結(jié)構(gòu)圖。
[0019]圖3是打印頭的結(jié)構(gòu)圖。
[0020]圖4是作為紫外線照射光源的一例的截面示意圖。
[0021]圖5是作為紫外線照射光源的一例的截面示意圖。
[0022]圖6是頭(“狀!)前端部的紫外線照射光源的配置例的圖。
[0023]圖7是命中位置附近的一例。
[0024]圖8是表示本實施例的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0025]圖9是作為紫外線照射光源的一例的截面示意圖。
[0026]附圖符號說明
[0027]1:噴嘴、2:帶電電極、3:偏轉(zhuǎn)電極、4:打印面、5:回收槽、6:主體、7:打印頭、8:打印頭蓋、9:開口部、10:飛行路徑、11:被打印基材、12:打印點、13:紫外線照射光源、14:紫外光、15:發(fā)光源、16:調(diào)焦機構(gòu)、17:聚光機構(gòu)、18:芯、19:包覆層、20:命中區(qū)域附近、21:打印物、22:1？比23:如1、24:狀1、25:存儲裝置、26:輸入面板、27:顯示裝置、28:總線、29:激振電壓發(fā)生電路、30:帶電電壓發(fā)生電路、31:光源控制電路、32:泵、33:反射鏡。

【具體實施方式】
[0028]圖1表示本實施方式的帶電控制型噴墨打印機的概略圖。帶電控制型中，用泵移送到噴嘴部的墨液被超聲波振蕩器激振，由此連續(xù)地推出后成為微小的液滴。墨滴從噴嘴1被帶電電極2施加規(guī)定的電荷，其軌道被偏轉(zhuǎn)電極3彎曲，到達被打印基材11的打印面4。軌道未被偏轉(zhuǎn)電極彎曲的非帶電墨滴被吸入稱作回收槽的回收口，返回到墨罐，被再利用。
[0029]圖2是表示本實施方式的噴墨打印機的整體結(jié)構(gòu)的圖。噴墨記錄裝置大致由主體6和打印頭7構(gòu)成。在打印頭7安裝有打印頭蓋8，維修打印頭時，拆卸該打印頭蓋8進行維修。通常使用時，打印頭蓋8保持安裝狀態(tài)，在打印時，墨液顆粒通過設(shè)置在打印頭蓋8上的開口部9到達高速移動的被打印基材11，打印字符。
[0030]以下，用圖說明本發(fā)明的實施例。
[0031][實施例1]
[0032]圖3是本實施例的打印頭7的結(jié)構(gòu)圖。打印頭內(nèi)部包括:使墨液變成顆粒噴出的噴嘴1、用于對墨液顆粒施加作為字符信號的帶電電壓的帶電電極2，通過電場使帶電的墨液顆粒偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)電極3、用于回收沒有在打印中使用的墨液顆粒的回收槽5。墨液顆粒通過設(shè)置在打印頭蓋8上的開口部9，經(jīng)由飛行路徑10，噴出到打印頭7之外，命中被打印基材11，形成打印點(打印物”2。
[0033]本實施例的噴墨打印機在打印頭7設(shè)置有紫外線照射光源13，從噴嘴1噴出的墨液命中被打印基材11前，即正在飛行時，也照射紫外線。由此，從命中前起開始慢慢固化，在命中時容易固化。另外，紫外線的照射方向沿飛行路徑，以聚光到飛行路徑的方式進行照射，因此紫外線不在飛行路徑外的沒用的方向照射。另外，紫外線隨著離開光源容易發(fā)散，但以在打印的位置(包含多個命中點的區(qū)域)聚光的方式進行照射，由此單位面積的照度提高，能夠有效地照射到墨液，因此在墨液命中后，即刻就能夠使墨液固化。因此，即使是溶劑成分少的光固化型墨液，也能夠減少命中后的滲墨，提聞清晰度。另外，每次將命中的墨滴作為照射對象，因此也無需使用大型的照射裝置。
[0034]圖4表示作為紫外線照射光源13的一例的截面示意圖。紫外線照射光源13包括發(fā)光源15、調(diào)焦機構(gòu)16、和聚光機構(gòu)17。作為發(fā)光源15，只要為照射紫外線的元件，就沒有特別限制。具體而言，可以例示[即、半導體激光器等。作為波長，只要為250?400=0左右的墨液的光反應引發(fā)劑能夠吸收的波長，就沒有特別限制。另外，350=0以下的紫外線能夠使被打印基材表面改性，因此可以優(yōu)選使用。
[0035]聚光機構(gòu)17只要是能夠使從發(fā)光源15照射的紫外線14折射并聚光到被打印基材上的，就沒有特別限定。具體而言，能夠例示石英的透鏡等。作為聚光機構(gòu)的材質(zhì)，優(yōu)選不吸收從發(fā)光源照射的紫外線的材質(zhì)。墨液包含有機溶劑，因此優(yōu)選有耐溶劑性的墨液。
[0036]調(diào)焦機構(gòu)16只要是能夠調(diào)整發(fā)光源15與聚光機構(gòu)17的距離，在被打印基材上的墨液命中位置附近聚光紫外線的，就沒有特別限制。具體而言，能例示攻出陽螺紋和陰螺紋牙型的部件組合，通過旋轉(zhuǎn)改變發(fā)光源與聚光機構(gòu)的距離的機構(gòu)。也可以不具備調(diào)焦機構(gòu)16，僅通過調(diào)整聚光機構(gòu)17使紫外線聚光，但不改變聚光機構(gòu)而利用調(diào)焦機構(gòu)改變發(fā)光源與聚光機構(gòu)的距離，更容易調(diào)整焦點，更容易聚光。
[0037]圖5表示其他的紫外線照射光源的一例。作為發(fā)光源，能夠使用利用芯18被折射率不同的包覆層19包覆的光纖，從未圖示的光源引導紫外線的結(jié)構(gòu)的紫外線照射光源。作為未圖示的光源，能夠使用低壓汞燈、高壓汞燈、超高壓汞燈、金屬鹵化物等、鎵燈、氙燈、碳弧燈等。作為芯的材料，優(yōu)選使用引導的紫外線的吸收少且照度的下降少的材料。
[0038]墨液只要是通過紫外線照射聚合、固化的，就沒有特別限制。具體而言，能夠例示自由基聚合、陽離子聚合、陰離子聚合及其復合材料等。墨液的組成，其必需成分是具有反應性官能基的化學物質(zhì)、著色劑、光反應引發(fā)劑，除此之外還包括溶劑、添加劑。光反應引發(fā)劑能夠優(yōu)選使用紫外線的吸收效率高的光反應引發(fā)劑。
[0039]圖6表示頭前端部的紫外線照射光源13的配置例。示出了⑷?0)十個圖案:樣式)，但不限于此。它們均表示從開口部9側(cè)觀察頭7的外視圖。開口部可以不為長方形。紫外線照射光源配置在開口部周圍，只要經(jīng)調(diào)整使聚光的紫外線能夠照射到從開口部出來的墨液的飛行路徑和命中位置附近，就能按照開口部的位置和頭的形狀等適當調(diào)整位置。在多個紫外線照射光源的情況下，也能夠混合配制使墨液固化的波長的光源和用于使被打印基材改性的波長的光源。通過使被打印基材改性，能提高打印物的密接性，進一步提高清晰度。另外，發(fā)光源也可以混裝[￡0的發(fā)光源和光纖的發(fā)光源。
[0040]圖7表示命中位置附近的一例。其為從頭側(cè)觀察被打印基材的頂視圖，覆蓋打印物21的位置為命中位置附近20。優(yōu)選聚光使得大體上21的區(qū)域內(nèi)達到最大照度。
[0041]圖8是表示本實施例的結(jié)構(gòu)的框圖。首先說明控制部的結(jié)構(gòu)概要。22是控制噴墨記錄裝置整體的(微型處理器)，23是存儲工作所需的控制用程序和數(shù)據(jù)的(只讀存儲器)，24是臨時存儲執(zhí)行程序時所需的數(shù)據(jù)的1^1(可改寫的存儲器)。25是存儲程序和打印數(shù)據(jù)等的存儲裝置。26是用于輸入打印內(nèi)容、設(shè)定值等的輸入面板，27是顯示所輸入的數(shù)據(jù)和打印內(nèi)容等的顯示裝置，28是傳送腿^的數(shù)據(jù)信號、地址信號和控制信號的總線。29是用于產(chǎn)生使墨液成為顆粒的電壓的激振電壓發(fā)生電路，30是用于對墨液顆粒產(chǎn)生根據(jù)字符信號而定的電壓的帶電電壓發(fā)生電路，31是用于電控制本發(fā)明的紫外線照射機構(gòu)的光源控制電路。
[0042]接著，對墨液循環(huán)部的結(jié)構(gòu)概要進行說明。從噴嘴1噴出的墨液利用激振電壓發(fā)生電路29生成的激振電壓，被噴嘴的電致伸縮元件顆?；?，成為墨液顆粒。由帶電電壓發(fā)生電路30生成的電壓施加到帶電電極2，墨液顆粒因取決于字符信號的電壓而帶電。帶電的墨液顆粒在由偏轉(zhuǎn)電極3產(chǎn)生的電場中飛行，根據(jù)其帶電量發(fā)生偏轉(zhuǎn)，到達被打印基材，形成字符。打印中沒有使用的墨液顆粒通過墨回收用的回收槽5回收，由泵32再次供給到噴嘴1。
[0043]〔實施例2]
[0044]圖9表不另一實施例。本實施例的墨液的循環(huán)機構(gòu)及其相關(guān)的部件能夠使用與實施例1相同的部件。本實施例中，與實施例1相比，打印頭蓋8的前端更為伸長，在與紫外線照射光源13相比靠被打印基材11 一側(cè)的位置設(shè)置反射鏡33。由此，也能夠使紫外線照射到通過紫外線照射光源與反射鏡之間的墨滴，能夠更有效地進行照射。反射鏡只要具有反射紫外線的功能，就沒有特別限制。另外，在本實施例中，在頭內(nèi)部設(shè)置有反射鏡，但只要配置在能夠使聚光的紫外線照射到飛行路徑10或打印物12的位置即可。另外，也可以使反射面為凹面，利用反射鏡本身對飛行路徑或打印物聚光。
【權(quán)利要求】
1.一種帶電控制型噴墨打印機，包括連續(xù)地形成墨液滴的噴嘴、使所述墨液滴帶電的帶電電極、使帶電的所述墨液滴偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)電極和使偏轉(zhuǎn)的所述墨液滴噴出而打印到被打印基材上的打印頭，該帶電控制型噴墨打印機的特征在于: 所述打印頭包括紫外線照射光源， 所述紫外線照射光源包括: 聚光部件，其使紫外線聚光到所述打印頭與所述被打印基材之間的所述墨液滴的飛行路徑的至少一部分上和所述被打印基材的命中區(qū)域上；和發(fā)光源。
2.如權(quán)利要求1所述的帶電控制型噴墨打印機，其特征在于: 所述聚光部件包括透鏡。
3.如權(quán)利要求2所述的帶電控制型噴墨打印機，其特征在于: 所述聚光部件包括調(diào)整所述透鏡與所述發(fā)光源的距離的調(diào)焦機構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1所述的帶電控制型噴墨打印機，其特征在于: 所述紫外線照射光源有多個。
5.如權(quán)利要求4所述的帶電控制型噴墨打印機，其特征在于: 多個所述紫外線照射光源的至少一部分照射不同波長的紫外線。
6.如權(quán)利要求1所述的帶電控制型噴墨打印機，其特征在于: 所述打印頭在與所述紫外線照射光源相比靠所述被打印基材一側(cè)的位置設(shè)有使紫外線反射的反射板。
7.如權(quán)利要求1所述的帶電控制型噴墨打印機，其特征在于: 所述墨液滴包括反應性單體、溶劑、著色劑、光反應引發(fā)劑，所述光反應引發(fā)劑能夠吸收所述紫外線照射光源的波長的光。
8.—種打印方法，其為連續(xù)地形成墨液滴，使所述墨液滴帶電并使帶電的所述墨液滴偏轉(zhuǎn)，使偏轉(zhuǎn)的所述墨液滴噴出而打印到被打印基材上的帶電控制型噴墨打印機的打印方法，該打印方法的特征在于: 使紫外線聚光并照射到噴出的所述墨液滴的飛行路徑的至少一部分上和所述被打印基材的命中區(qū)域上。
9.如權(quán)利要求8所述的打印方法，其特征在于: 利用透鏡使紫外線聚光。
10.如權(quán)利要求9所述的打印方法，其特征在于: 調(diào)整紫外線的光源與所述透鏡的距離來使紫外線聚光。
11.如權(quán)利要求8所述的打印方法，其特征在于: 使來自多個光源的紫外線聚光而照射。
12.如權(quán)利要求11所述的打印方法，其特征在于: 多個所述光源的至少一部分照射不同波長的紫外線。
13.如權(quán)利要求8所述的打印方法，其特征在于: 聚光的紫外線以橫穿所述飛行路徑的方式照射后，經(jīng)反射再次照射所述飛行路徑。
【文檔編號】B41J2/00GK104441969SQ201410379443
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年8月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月13日
【發(fā)明者】荻野雅彥, 佐佐木洋, 音羽拓也, 前島倫子, 相馬憲一 申請人:株式會社日立產(chǎn)機系統(tǒng)